水环境污染经济损失计量
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约16%的财政收入 11%的国内生产总值 2.9%的人口 0.4%的国土面积
流域内大中城市有： 上海 苏州、无锡、常州 杭州、嘉兴、湖州等
城市化水平为54％
水系、湖泊密布，河湖水面占15%，其余为平原
流域面积 3.69万km2
常州市 杭 无锡
太 湖
京
长
大
运
江
苏州
河
上海
湖州
嘉兴
杭州
2001年超Ⅲ类评价河长%
• 现有研究方法应用的前提
—大量水污染带来的损失损害基础资料
• 我国国家在相当长的时期内难以解决
—现状统计资料十分有限 —未来一定时期内难以有效解决
专题研究现状
• 我国研究现状： 80年代至今，进展缓慢
研究者包括中国学者、世界银行、美国学者
研究现状的主要不足：
计量内容不统一：计算成果缺乏可比性
γi f (Q) 建立流域水质 经济影响函数
单元j 计算分项ij
水质Qj
i
Fi Fi
一般单元j 计算分项ij
单元j 新统计变量Fj 计算分项Fij
流域汇总Fij
一般单元j 统计变量Fj 计算分项Fij
流域汇总Fij
太湖流域水污染经济损 失实例研究
太湖流域社会经济在全国的地位
理论：需要通过生产 —损害机理试验 实际问题，简化处理办法 确定参数 Mi 拐点水质QTH：水质恶化渐变 实际：试验尚未开展，需要时间 过程，量变到质变敏感点Q=4 水质常规监测指标少、监测站点和监 测频率有限，评价方法本身比较粗， Q 2 Q 6 目前水质评价结果不能很好地反映水 0 γ 0.005K γ 0.995K i i i i 质污染性质和危害程度
水资源 人口密度 2 分区 人/km 黑龙江 67 辽 河 175 海 河 384 黄 河 135 淮 河 599 长 江 236 （太湖） 978 珠 江 289 东南诸河 286 西南诸河 22 内陆河 7 全 国 130 人均GDP 元/人 7043 8216 7843 5342 5978 5643 22768 7471 8790 1934 2318 6361 GDP 产值密度 万元/km2 0.5 1.4 3.0 0.7 3.6 1.3 22.4 2.2 2.5 0.04 0.02 0.83 水资源 利用率(%) 22.9 48.9 85.2 58.4 40.4 12.7 78.5 16.2 11.9 1.3 34.5 16.0
居民消费
居民
人体健康
旅游休闲
流域水污染经济损失计量的时空界定
计算年限：1998年
计算空间：
无锡、苏州、常州、湖州、嘉兴、杭州(一半)、上海
1998 年太湖流域 7 市社会经济和水质状况
人口 万人 无锡市 苏州市 常州市 上海市 湖州市 嘉兴市 杭州市 432.21 575.35 340.75 1306.58 254.81 329.91 611.64 GDP 亿元 1052 1250 504.6 3688.2 324.54 445.04 1134.88 人均 GDP 元/人 24340 21725 14808 28228 12736 13490 18555 工业总产 值 亿元 2337.06 2615.79 1010.69 5919.35 739.84 1009.64 1822.7 农业总产 值 亿元 85.87 165.41 84.01 206.75 79.18 87.13 136.76 水质综合 评价类别 5.22 4.98 4.93 4.25 2.90 4.68 5.00
100
88% 77% 61% 56% 26% 30% 73%
河网 88% 污染
80 60 40 20 0
辽河片
海河片
黄河片
淮河片
长江片
珠江片
水域比例
100%
中营养
中富营养
富营养
重富营养
太湖富 营养化 严重
80% 60% 40% 20% 0% 80-81年 87-88年 95年 90.9
太湖流域
太湖流域水污染严重程度
为制定科学的水环境保护对策提供依据
水环境质量与社会经济的相互关系 —社会经济发展状况
140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 1980 1985 1990 1998 ×È Ü Ë Ú ¿ Ç Ê ³ Ð È Ë Ú ¿
GDP(Ò Ú Ô ª £ © 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0
• 计量过程流程化
— 研究建立一套流域统一的计算流程和方法 减少人为影响因素 减少基础资料的需求
• 计量成果可更新化
— 基础资料以国家统计年鉴和环境质量公报为主 — 研究建立水环境质量与社会经济的相互关系
方法研究篇
水污染经济损失基本内涵
定义：
水环境污染经济损失是指由于水环境质量 下降或出现下降趋势，影响水服务功能发挥作 用，进而导致的经济损失。 作用过程： 直接影响和间接影响 时效性： 长期和短期（污染事故）
a =0.54
B
QLS
QTH
QHS Q
M=0.5Ki
e 0 .54(Q4) 1 γi K （ 0.5) i 0.54(Q 4 ) e 1
最大损失率Ki通过典型 单元损失计算结果确定
水质经济影响函数应用
计算Ki 典型单元损 失计算结果 成果更新计算 新水质Qj
空 间 扩 展 计 算
1980
1985
1990
1998
工业废水、生活污水、农业面源急剧增加
整体水环境质量日益下降 2001年全国39%评价河长超Ⅲ类
ñ ¡ ¢ « ¢ ò À à
50 40 30 20 10 0 1992 1995 1998 2001
¾ ¢ £ õ À à
水环境问题现状：区域差异显著
水资源量：南多北少；社会经济发展强度：东部高西部低
函数建立步骤
寻求水质对经济影响的关系曲线—前提 寻求关系曲线的数学表达式 参数确定方法 函数应用方法
水质社会经济影响关系曲线—S型曲线
水质对社会经济各部门影响的客观共性：
水污染损失上下极限性 非线性与拐点B Q<QTH 水质经济正相关性
水污染经济损失率增大速度加快 i
Fi i 损失率 Fi
•确定计算内容
•单元划分—选择典型单元重点研究
•建立流域水污染经济损失影响函数 典型单元成果建立流域分行业水污染经济损失函数
•流域水污染经济损失计算 典型单元——扩散到流域 •太湖流域水污染经济损失汇总分析
水污染损失计算内容
农业 工业 渔业 种植业 牧业 分行业 供水 水污染经济损失 市政工业
污水处理 水污染防治工程
• 污染历史最早、污染河长比例在全国最高，太湖蓝藻 爆发影响极大
• 污染类型在全国最复杂 • 经济发达、文化程度高，污染社会反响极大 • 省际间、地区间水污染纠纷频繁发生： 2000年苏州的盛泽与嘉兴的王江泾水污染纠纷事件震 惊全国 • 社会经济活动与水的关系最密切，受水污染影响最大
太湖流域水污染经济损失计算流程
汇总
单元划分原则：单元内水环境、社会经济一致性 最小单元与国民经济核算单元一致性
典型单元选择原则
• • • • 产业结构代表性 水污染类型全面性 基础资料易于获取性 民众对水污染危害认识水平比较高
目前条件下，流域典型单元损失计算只能通过现场 调查，进行分项水污染经济损失计算
典型单元向流域单元扩展 建立水质—经济影响函数
• 水污染损失计量内容
第一产业：农业
生产 部门
第二产业：工业 第三产业：旅游 公共消费：公共事业
水污染 影响部门
消费 部门
家庭：生活和人体健康
水污染经济损失内容和经济学含义
生产 部门
产量损失 品质损害
防污费用 治污费用 公共防污 除污费用 产值下降 成本增加 公共消费 增加
GDP产值 损失
消费 部门
源自文库Ki
Q>QTH 水质经济负相关性
Mi
B
水污染经济损失率增长速度 减小， 趋 势最大 0
QLS
QTH
QHS Q
S型曲线的数学表达式：
水质—经济影响函数建立原则：
符合S型曲线表述的水质—经济影响的主要特征； 适用于流域层面计算，数学表达式应简单实用； 数学变量尽可能与国民经济核算体系和水资源质量公报的
水利与国民经济协调发展研究
中国水利水电科学研究院 水环境研究所
汇报人
李锦秀
汇报提纲
• 专题研究背景 • 主要研究内容
• 理论与方法研究 • 太湖实例研究 • 全国估算研究
水利与国民经济协调发展研究
项目
生态服务 水质标准
协调准则
水环境 质量
专题研究目标：
水环境质量对社会经济影响程度货币化—协调判别依据
• 水环境保护对策的确定提供科学依据
— 水环境 保护对策措施成本—效益核算
进行经济合理性分析
用途三：
• 制定合理的水价提供基础
—工程水价、资源水价、环境水价
• 建立水资源保护补偿机制提供基础
—上下游、区域间水环境保护补偿
用途四：
• 建设项目全成本核算—环境成本
水 利 经 济 学 的 基 础 性 研 究 课 题
无锡市水污染损失计算参数来源
• 现场水污染经济损失调查
• 近20年各类统计年鉴资料 • 太湖流域水资源保护规划及相关规划 • 国内外近10年研究成果
水污染社会经济损失现场调查重点
太湖流域管理局 上海市 无锡市重点调查
苏州市
太 湖 流 域 水 污 染 经 济 损 失 影 响 调 查
无锡市农技推广站 无锡市农业局 农业 无锡市多种经营 管理局 无锡市土肥站 无锡市鱼政处 无锡市土特产站 无锡市乡镇企业 管理局 工业 无锡市工业局 无锡市自来水公司 市政 无锡市公用事业局 无锡市污水处理厂 健康 无锡市卫生局 无锡市卫生防疫站
统计变量相一致。
函数等式变量量纲的一致性
e 1 双曲变形函数： γ K Mi i i a(Q Q TH ) e 1
a(Q Q TH )
参数物理意义和确定方法
e 1 γ i K i a(QQTH ) Mi e 1
a(Q Q TH )
i Ki
Q： 计算单元平均水质 a： 水质经济敏感系数 QTH:损失率增长速度最快 Ki: 水污染最大损失率
计量方法不一致：计算结果增加随意性
计量成果不可更新：计算成果难以应用
研究尺度与我国水资源保护决策不适应
专题主要研究内容设置
理论上研究建立一套规范化的计量方法
—为全国开展水污染经济损失计量提供技术支撑
以典型流域为例方法应用研究
全国水环境污染经济损失量评估
水污染经济损失计量方法研究
家庭防病治病 消费增加 缩短寿命 人价值减少
消费质量 下降
生 活 质 量 下 降
损失计量分项
流域水污染经济损失计量理论研究
• 理论上：分部门统计汇总 —统计资料十分有限，无法实现 • 寻求科学的计量方法
分部门分项损失计算方法
分项损失计算概念性框架 水污染 Mi 数学处理方法
Fi M i Pi
Fi=Mi· Pi+ Mi · Pi
分项实物型 数量损失
分项实物型 损失货币化
Mi Mi Q Pi Pi Q
Pi 损害函数： 尚未建立，只能现场调查确定
流域水环境污染经济损失计算流程
典型计量 现场调查 水污染经济 单元 损失核算
一般计量 空间扩散 水质经济 单元 影响函数
流域
专题研究现状
研究现状：定性为主，定量困难
水环境质量 价格对应？ 社会经济
起源60年代末期：西方发达国家
环境污染——市场经济失效
研究重点：
经济学角度研究资源价值量化方法—研究探索之中 直接市场法、替代成本法、支付意愿法‥‥ ‥ 污染对人体健康、生态的损害机理
—保护人体健康、保护生态
专题研究现状
关键技术
计量成果实用化 计量内容规范化
计量过程程序化
方法研究总体技术思路
• 计量内容设置规范化和实用化
空间—流域尺度：水资源管理需求
时间—年度核算：与国民经济核算体系一致
内容—与国民经济统计分类相一致 参数—国民经济统计年鉴、各类水资源质量公报 提高基础资料的公认性和可更新性
方法研究总体思路
专题研究主要任务
现状过程
人 类 活 动
水质恶化
水污染经济 损失量增加
水质改善
保护目标
水污染经济 损失量减少
保护效益
水 污 染 经 济 损 失 货 币 化
水环境污染经济损失计量研究用途
用途一：
• 宏观经济发展政策
—改进国民经济核算体系
包括环境成本核算
• 产业结构调整
—进行产业经济全成本核算
用途二：
主要流域(片)超Ⅲ类河长%
100 77% 80 60 40 20 0 辽河片 海河片 黄河片 淮河片 长江片 珠江片 太湖流域 26% 30% 61% 56% 73% 88%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1990 1992 1994 1996 1998 2000
太湖 辽河片 海河片 淮河片 长江片 珠江片
流域内大中城市有： 上海 苏州、无锡、常州 杭州、嘉兴、湖州等
城市化水平为54％
水系、湖泊密布，河湖水面占15%，其余为平原
流域面积 3.69万km2
常州市 杭 无锡
太 湖
京
长
大
运
江
苏州
河
上海
湖州
嘉兴
杭州
2001年超Ⅲ类评价河长%
• 现有研究方法应用的前提
—大量水污染带来的损失损害基础资料
• 我国国家在相当长的时期内难以解决
—现状统计资料十分有限 —未来一定时期内难以有效解决
专题研究现状
• 我国研究现状： 80年代至今，进展缓慢
研究者包括中国学者、世界银行、美国学者
研究现状的主要不足：
计量内容不统一：计算成果缺乏可比性
γi f (Q) 建立流域水质 经济影响函数
单元j 计算分项ij
水质Qj
i
Fi Fi
一般单元j 计算分项ij
单元j 新统计变量Fj 计算分项Fij
流域汇总Fij
一般单元j 统计变量Fj 计算分项Fij
流域汇总Fij
太湖流域水污染经济损 失实例研究
太湖流域社会经济在全国的地位
理论：需要通过生产 —损害机理试验 实际问题，简化处理办法 确定参数 Mi 拐点水质QTH：水质恶化渐变 实际：试验尚未开展，需要时间 过程，量变到质变敏感点Q=4 水质常规监测指标少、监测站点和监 测频率有限，评价方法本身比较粗， Q 2 Q 6 目前水质评价结果不能很好地反映水 0 γ 0.005K γ 0.995K i i i i 质污染性质和危害程度
水资源 人口密度 2 分区 人/km 黑龙江 67 辽 河 175 海 河 384 黄 河 135 淮 河 599 长 江 236 （太湖） 978 珠 江 289 东南诸河 286 西南诸河 22 内陆河 7 全 国 130 人均GDP 元/人 7043 8216 7843 5342 5978 5643 22768 7471 8790 1934 2318 6361 GDP 产值密度 万元/km2 0.5 1.4 3.0 0.7 3.6 1.3 22.4 2.2 2.5 0.04 0.02 0.83 水资源 利用率(%) 22.9 48.9 85.2 58.4 40.4 12.7 78.5 16.2 11.9 1.3 34.5 16.0
居民消费
居民
人体健康
旅游休闲
流域水污染经济损失计量的时空界定
计算年限：1998年
计算空间：
无锡、苏州、常州、湖州、嘉兴、杭州(一半)、上海
1998 年太湖流域 7 市社会经济和水质状况
人口 万人 无锡市 苏州市 常州市 上海市 湖州市 嘉兴市 杭州市 432.21 575.35 340.75 1306.58 254.81 329.91 611.64 GDP 亿元 1052 1250 504.6 3688.2 324.54 445.04 1134.88 人均 GDP 元/人 24340 21725 14808 28228 12736 13490 18555 工业总产 值 亿元 2337.06 2615.79 1010.69 5919.35 739.84 1009.64 1822.7 农业总产 值 亿元 85.87 165.41 84.01 206.75 79.18 87.13 136.76 水质综合 评价类别 5.22 4.98 4.93 4.25 2.90 4.68 5.00
100
88% 77% 61% 56% 26% 30% 73%
河网 88% 污染
80 60 40 20 0
辽河片
海河片
黄河片
淮河片
长江片
珠江片
水域比例
100%
中营养
中富营养
富营养
重富营养
太湖富 营养化 严重
80% 60% 40% 20% 0% 80-81年 87-88年 95年 90.9
太湖流域
太湖流域水污染严重程度
为制定科学的水环境保护对策提供依据
水环境质量与社会经济的相互关系 —社会经济发展状况
140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 1980 1985 1990 1998 ×È Ü Ë Ú ¿ Ç Ê ³ Ð È Ë Ú ¿
GDP(Ò Ú Ô ª £ © 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0
• 计量过程流程化
— 研究建立一套流域统一的计算流程和方法 减少人为影响因素 减少基础资料的需求
• 计量成果可更新化
— 基础资料以国家统计年鉴和环境质量公报为主 — 研究建立水环境质量与社会经济的相互关系
方法研究篇
水污染经济损失基本内涵
定义：
水环境污染经济损失是指由于水环境质量 下降或出现下降趋势，影响水服务功能发挥作 用，进而导致的经济损失。 作用过程： 直接影响和间接影响 时效性： 长期和短期（污染事故）
a =0.54
B
QLS
QTH
QHS Q
M=0.5Ki
e 0 .54(Q4) 1 γi K （ 0.5) i 0.54(Q 4 ) e 1
最大损失率Ki通过典型 单元损失计算结果确定
水质经济影响函数应用
计算Ki 典型单元损 失计算结果 成果更新计算 新水质Qj
空 间 扩 展 计 算
1980
1985
1990
1998
工业废水、生活污水、农业面源急剧增加
整体水环境质量日益下降 2001年全国39%评价河长超Ⅲ类
ñ ¡ ¢ « ¢ ò À à
50 40 30 20 10 0 1992 1995 1998 2001
¾ ¢ £ õ À à
水环境问题现状：区域差异显著
水资源量：南多北少；社会经济发展强度：东部高西部低
函数建立步骤
寻求水质对经济影响的关系曲线—前提 寻求关系曲线的数学表达式 参数确定方法 函数应用方法
水质社会经济影响关系曲线—S型曲线
水质对社会经济各部门影响的客观共性：
水污染损失上下极限性 非线性与拐点B Q<QTH 水质经济正相关性
水污染经济损失率增大速度加快 i
Fi i 损失率 Fi
•确定计算内容
•单元划分—选择典型单元重点研究
•建立流域水污染经济损失影响函数 典型单元成果建立流域分行业水污染经济损失函数
•流域水污染经济损失计算 典型单元——扩散到流域 •太湖流域水污染经济损失汇总分析
水污染损失计算内容
农业 工业 渔业 种植业 牧业 分行业 供水 水污染经济损失 市政工业
污水处理 水污染防治工程
• 污染历史最早、污染河长比例在全国最高，太湖蓝藻 爆发影响极大
• 污染类型在全国最复杂 • 经济发达、文化程度高，污染社会反响极大 • 省际间、地区间水污染纠纷频繁发生： 2000年苏州的盛泽与嘉兴的王江泾水污染纠纷事件震 惊全国 • 社会经济活动与水的关系最密切，受水污染影响最大
太湖流域水污染经济损失计算流程
汇总
单元划分原则：单元内水环境、社会经济一致性 最小单元与国民经济核算单元一致性
典型单元选择原则
• • • • 产业结构代表性 水污染类型全面性 基础资料易于获取性 民众对水污染危害认识水平比较高
目前条件下，流域典型单元损失计算只能通过现场 调查，进行分项水污染经济损失计算
典型单元向流域单元扩展 建立水质—经济影响函数
• 水污染损失计量内容
第一产业：农业
生产 部门
第二产业：工业 第三产业：旅游 公共消费：公共事业
水污染 影响部门
消费 部门
家庭：生活和人体健康
水污染经济损失内容和经济学含义
生产 部门
产量损失 品质损害
防污费用 治污费用 公共防污 除污费用 产值下降 成本增加 公共消费 增加
GDP产值 损失
消费 部门
源自文库Ki
Q>QTH 水质经济负相关性
Mi
B
水污染经济损失率增长速度 减小， 趋 势最大 0
QLS
QTH
QHS Q
S型曲线的数学表达式：
水质—经济影响函数建立原则：
符合S型曲线表述的水质—经济影响的主要特征； 适用于流域层面计算，数学表达式应简单实用； 数学变量尽可能与国民经济核算体系和水资源质量公报的
水利与国民经济协调发展研究
中国水利水电科学研究院 水环境研究所
汇报人
李锦秀
汇报提纲
• 专题研究背景 • 主要研究内容
• 理论与方法研究 • 太湖实例研究 • 全国估算研究
水利与国民经济协调发展研究
项目
生态服务 水质标准
协调准则
水环境 质量
专题研究目标：
水环境质量对社会经济影响程度货币化—协调判别依据
• 水环境保护对策的确定提供科学依据
— 水环境 保护对策措施成本—效益核算
进行经济合理性分析
用途三：
• 制定合理的水价提供基础
—工程水价、资源水价、环境水价
• 建立水资源保护补偿机制提供基础
—上下游、区域间水环境保护补偿
用途四：
• 建设项目全成本核算—环境成本
水 利 经 济 学 的 基 础 性 研 究 课 题
无锡市水污染损失计算参数来源
• 现场水污染经济损失调查
• 近20年各类统计年鉴资料 • 太湖流域水资源保护规划及相关规划 • 国内外近10年研究成果
水污染社会经济损失现场调查重点
太湖流域管理局 上海市 无锡市重点调查
苏州市
太 湖 流 域 水 污 染 经 济 损 失 影 响 调 查
无锡市农技推广站 无锡市农业局 农业 无锡市多种经营 管理局 无锡市土肥站 无锡市鱼政处 无锡市土特产站 无锡市乡镇企业 管理局 工业 无锡市工业局 无锡市自来水公司 市政 无锡市公用事业局 无锡市污水处理厂 健康 无锡市卫生局 无锡市卫生防疫站
统计变量相一致。
函数等式变量量纲的一致性
e 1 双曲变形函数： γ K Mi i i a(Q Q TH ) e 1
a(Q Q TH )
参数物理意义和确定方法
e 1 γ i K i a(QQTH ) Mi e 1
a(Q Q TH )
i Ki
Q： 计算单元平均水质 a： 水质经济敏感系数 QTH:损失率增长速度最快 Ki: 水污染最大损失率
计量方法不一致：计算结果增加随意性
计量成果不可更新：计算成果难以应用
研究尺度与我国水资源保护决策不适应
专题主要研究内容设置
理论上研究建立一套规范化的计量方法
—为全国开展水污染经济损失计量提供技术支撑
以典型流域为例方法应用研究
全国水环境污染经济损失量评估
水污染经济损失计量方法研究
家庭防病治病 消费增加 缩短寿命 人价值减少
消费质量 下降
生 活 质 量 下 降
损失计量分项
流域水污染经济损失计量理论研究
• 理论上：分部门统计汇总 —统计资料十分有限，无法实现 • 寻求科学的计量方法
分部门分项损失计算方法
分项损失计算概念性框架 水污染 Mi 数学处理方法
Fi M i Pi
Fi=Mi· Pi+ Mi · Pi
分项实物型 数量损失
分项实物型 损失货币化
Mi Mi Q Pi Pi Q
Pi 损害函数： 尚未建立，只能现场调查确定
流域水环境污染经济损失计算流程
典型计量 现场调查 水污染经济 单元 损失核算
一般计量 空间扩散 水质经济 单元 影响函数
流域
专题研究现状
研究现状：定性为主，定量困难
水环境质量 价格对应？ 社会经济
起源60年代末期：西方发达国家
环境污染——市场经济失效
研究重点：
经济学角度研究资源价值量化方法—研究探索之中 直接市场法、替代成本法、支付意愿法‥‥ ‥ 污染对人体健康、生态的损害机理
—保护人体健康、保护生态
专题研究现状
关键技术
计量成果实用化 计量内容规范化
计量过程程序化
方法研究总体技术思路
• 计量内容设置规范化和实用化
空间—流域尺度：水资源管理需求
时间—年度核算：与国民经济核算体系一致
内容—与国民经济统计分类相一致 参数—国民经济统计年鉴、各类水资源质量公报 提高基础资料的公认性和可更新性
方法研究总体思路
专题研究主要任务
现状过程
人 类 活 动
水质恶化
水污染经济 损失量增加
水质改善
保护目标
水污染经济 损失量减少
保护效益
水 污 染 经 济 损 失 货 币 化
水环境污染经济损失计量研究用途
用途一：
• 宏观经济发展政策
—改进国民经济核算体系
包括环境成本核算
• 产业结构调整
—进行产业经济全成本核算
用途二：
主要流域(片)超Ⅲ类河长%
100 77% 80 60 40 20 0 辽河片 海河片 黄河片 淮河片 长江片 珠江片 太湖流域 26% 30% 61% 56% 73% 88%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1990 1992 1994 1996 1998 2000
太湖 辽河片 海河片 淮河片 长江片 珠江片